[發(fā)明專利]一種碳材料的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410591305.4
• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN105621384B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 范峰;凌鳳香;王少軍;張會成;陳曉剛;楊春雁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳材料的合成方法，所述碳材料組成成分為無定形碳，具有兩級孔道，其中第一級孔道的孔徑為 20～40nm，第二級孔道的孔徑為100～200nm，總比表面積為500～1000m²/g；所述合成方法包括以下步驟：

（1）將碳酸鈣與堿液混合，在50～90℃下攪拌處理，然后過濾，過濾得到的固體物質(zhì)在300～500℃下熱處理1～3h，所述碳酸鈣的粒徑為30～50nm；

（2）將經(jīng)步驟（1）處理后的碳酸鈣與水和糖類物質(zhì)混合，攪拌10～60min，然后超聲波處理1～10h；

（3）將步驟（2）得到的溶液在50～100℃下攪拌，直至溶液變?yōu)檎吵頎顟B(tài)，然后在50～80℃下干燥；

（4）將步驟（3）得到的固體物質(zhì)在氮氣氣氛下碳化處理，所述碳化處理分兩段進行，首先升溫至300～450℃，恒溫處理1～3h；再升溫至800～1000℃碳化處理4～8h；

（5）將步驟（4）得到的物質(zhì)與酸溶液混合均勻，在50～200℃下處理1～10h，然后經(jīng)過洗滌干燥得到碳材料。

2.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（1）中所述堿液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的一種或兩種。

3.按照權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于：步驟（1）中所述堿液濃度為0.01～0.1mol/L。

4.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（1）中碳酸鈣與堿液的質(zhì)量比為1：5～1：50。

5.按照權(quán)利要求1或4所述的合成方法，其特征在于：步驟（1）中碳酸鈣與堿液的質(zhì)量比為1：10～1：20。

6.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（2）中所述糖類物質(zhì)為蔗糖、葡萄糖中的一種或兩種。

7.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（2）中所述碳酸鈣、糖類物質(zhì)、水的質(zhì)量比為0.1～2：1：10～33。

8.按照權(quán)利要求1或7所述的合成方法，其特征在于：步驟（2）中所述碳酸鈣、糖類物質(zhì)、水的質(zhì)量比為0.2～1：1：13～26。

9.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（4）中所述的碳化處理在氮氣氣氛中進行，氮氣流速為10～50mL/min。

10.按照權(quán)利要求9所述的合成方法，其特征在于：步驟（4）中所述氮氣流速為15～40 mL/min。

11.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（4）中所述碳化處理升溫速率為1～ 3℃/min。

12.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（4）中所述碳化處理以恒定的升溫速率升溫。

13.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（5）中所述的酸溶液為鹽酸或硝酸。

14.按照權(quán)利要求13所述的合成方法，其特征在于：步驟（5）中所述的酸溶液的質(zhì)量濃度為20～60%。

15.按照權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于：步驟（5）中所述洗滌為用蒸餾水洗滌，所述干燥為在100～140℃下干燥5～15h。